Classificazione del processo di fusione dei metalli

Dopo aver letto questo articolo imparerai la classificazione del processo di fusione dei metalli: 1. Pressofusione 2. Fusione centrifuga 3. Fusione continua.

1. Die Casting:

La pressofusione consiste nel forzare il metallo fuso nella cavità permanente dello stampo d'acciaio, chiamato stampo, sotto una pressione molto elevata di circa 90-2000 volte la pressione atmosferica.

Gli stampi sono generalmente realizzati in due metà, uno è fisso e un altro è mobile. Devono essere bloccati perfettamente prima di forzare il metallo fuso. La pressofusione è adatta solo per metalli e leghe a basso punto di fusione.

Le leghe ferrose non sono commercialmente pressofuse a causa della loro elevata temperatura di fusione. I processi di pressofusione sono estremamente precisi e hanno proprietà meccaniche migliori del tradizionale processo di colata in sabbia.

Alcuni vantaggi della pressofusione rispetto al processo di fusione in sabbia convenzionale sono elencati di seguito:

Vantaggi di Die Casing:

(i) Maggiore velocità di produzione fino a 360 otturazioni.

(ii) Maggiore precisione della parte colata.

(iii) Forme complesse sono facilmente prodotte.

(iv) Si ottiene una finitura superficiale liscia.

(v) Si possono ottenere tolleranze dimensionali strette.

(vi) Le parti pressofuse richiedono pochissima lavorazione.

(vii) Parti con forme sottili e complesse possono essere facilmente e accuratamente colate.

(viii) È richiesta una minore superficie del pavimento.

(ix) Parti ad alta resistenza e qualità prodotte a causa dei rapidi tassi di raffreddamento.

(x) Die ha una lunga vita.

(xi) Gli inserti possono essere facilmente castati insieme al metallo genitore.

(xii) Ideale per la produzione in serie di piccoli getti.

Svantaggi dei pezzi fusi:

(i) Idoneo e applicabile solo per metalli e leghe a basso punto di fusione.

(ii) Le leghe ferrose non sono commercialmente pressofuse a causa della loro alta temperatura di fusione.

(iii) Il costo dell'attrezzatura e dello stampo è elevato.

(iv) Il costo di progettazione e produzione di morire è elevato.

(v) Non può essere usato per getti di grandi dimensioni.

(vi) richiede un alto grado di abilità nel funzionamento e nella manutenzione.

(vii) Qualsiasi aria intrappolata produce prese d'aria nei getti e diventano più deboli.

2. Fusione centrifuga:

Il processo di fusione centrifuga comporta il versamento di metallo fuso in una cavità dello stampo rotante, causato dall'accelerazione centrifuga. Impurità come scorie e sabbie più leggere viaggiano verso l'asse centrale dello stampo rotante mantenendo il getto principale privo di difetti.

I processi di fusione centrifuga possono essere classificati come:

(i) Vero getto centrifugo.

(ii) Colata semi-centrifuga.

(iii) Centrifuging casting.

(i) True Centrifugal Casting:

Il vero metodo di colata centrifuga viene utilizzato per produrre oggetti simmetrici rispetto al loro asse ma cavi da tubi interni.

Lo stampo viene ruotato attorno a un asse, orizzontale, verticale o inclinato. Il metallo fuso viene spinto alle pareti dello stampo mediante accelerazione centrifuga, dove si solidifica nella forma di un cilindro cavo. La quantità di metallo versato decide lo spessore delle pareti dei getti vuoti.

Le macchine utilizzate per ruotare lo stampo possono avere asse di rotazione orizzontale o verticale. Le macchine ad asse orizzontale sono utilizzate per la colata di tubi più lunghi, come i tubi di approvvigionamento idrico e fognario, mentre le macchine ad asse verticale sono utilizzate per la colatura di tubi corti.

La caratteristica di base di un asse orizzontale, vera macchina di colata centrifuga è mostrata in Fig. 4. 15:

Vantaggi della vera colata centrifuga:

(i) Maggiore produzione.

(ii) Alta efficienza di utilizzo del metallo grazie all'eliminazione di canali di alimentazione e colonne montanti.

(iii) Struttura ad alta densità, raffinata struttura a grana fine e proprietà meccaniche superiori dei getti prodotti.

(iv) Bassa percentuale di scarti.

(v) Piccole quote di lavorazione sono date ai getti prodotti con questo metodo.

(vi) I metalli ferrosi e non ferrosi possono essere colati da questo processo.

(vii) Metodo rapido ed economico.

(ii) colaggio semi-centrifugo:

La colata semi-centrifuga è abbastanza simile a quella della vera colata centrifuga, con la differenza che la cavità dello stampo è completamente riempita con il metallo fuso.

Il metodo di colata semi-centrifuga produce le parti che sono simmetriche rispetto al loro asse ma che potrebbero non essere vuote. Le velocità di rotazione non sono così elevate come nella vera colata centrifuga. A causa della bassa velocità, le impurità non vengono effettivamente separate dal metallo.

Un processo di colata semi-centrifuga è mostrato in Fig. 4.16:

Il metodo di colata semi-centrifuga viene impiegato per realizzare getti di grandi dimensioni che sono simmetrici all'asse. Gli esempi includono ruote cingolate per carri armati, trattori e simili, pulegge, dischi spocked, ingranaggi, eliche, ecc.

(iii) Centrifuging Casting:

Il metodo di centrifugazione della colata consiste in un numero di cavità di stampo, disposte in base alle circostanze di un cerchio. Queste cavità sono collegate a un canale di colata centrale centrale attraverso porte radiali. Successivamente, viene versato il metallo fuso e lo stampo viene ruotato attorno all'asse centrale del canale di colata.

In altre parole, ogni lancio viene ruotato attorno a un asse fuori (spostato da) il proprio asse centrale. Pertanto, le cavità dello stampo vengono riempite ad alta pressione.

Le forze centrifughe assicurano uno riempimento uniforme dello stampo. Di solito viene utilizzato per la produzione di getti con forme complesse.

Un getto di centrifugazione è mostrato in Fig. 4.17:

Vantaggi della fusione centrifuga:

(i) Assicura il riempimento della proprietà della cavità dello stampo.

(ii) Assicura uno spessore uniforme con superficie liscia.

(iii) Elimina le impurità nel getto.

(iv) Viene utilizzato per produrre forme intricate di piccole dimensioni.

(v) Viene utilizzato per fusioni lunghe come tubi, ecc.

Limitazioni della fusione centrifuga:

(i) L'unità è piuttosto costosa.

(ii) manutenzione costosa.

(iii) È necessaria una velocità o rotazione uniforme per conferire uno spessore uniforme.

3. Casting continuo:

Il processo di colata continua consiste essenzialmente nel controllare il flusso di un flusso di metallo fuso che fuoriesce da uno stampo o orifizio raffreddato ad acqua allo scopo di solidificare e formare una barra continua.

Una versione modificata e nuova di questo metodo è la colata continua rotante è mostrata in Fig. 4.18:

In questa nuova versione, lo stampo raffreddato ad acqua oscilla e ruota di circa 100-120 giri al minuto durante la fusione.

Un processo di colata continua è mostrato in Fig. 4.18. Nel suo funzionamento, l'acciaio viene fuso e raffinato prima di essere trasferito nella paniera. Quindi, il metallo fuso entra nello stampo rotante. La forza centrifuga forza quindi l'acciaio fuso contro le pareti dello stampo e fuoriesce da un tubo piegato.

Le impurità rimangono al centro del vortice, da dove vengono rimosse dall'operatore. La solidificazione del metallo che fuoriesce dalla cavità dello stampo continua ad una velocità specifica.

Una sega circolare viene utilizzata per tagliare la barra piena risultante nella dimensione desiderata. Questa parte tagliata viene inclinata e caricata su un nastro trasportatore e trasferita al letto collettore e quindi in un posto adatto.

La colata continua viene utilizzata per aste, quadrati, tubi, tubi, fogli, ecc. Forme diverse come triangolari, circolari, esagonali, piazze sono facilmente ed economicamente gettate attraverso questo metodo. Può anche essere utilizzato per produrre tubi cavi, inserendo un'anima nella parte centrale dello stampo.